medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2018-97-7-623-628medlit-600Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEГеохимическая оценка экологического состояния почвGeochemical assessment of ecological state of soilshttps://orcid.org/0000-0002-7161-2720БезносиковВ. А.BeznosikovV. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0675-524XЛодыгинЕвгений ДмитриевичLodyginEvgeny D.

Доктор биол. наук, вед. науч. сотр. группы химии почв отдела почвоведения.

e-mail: lodigin@ib.komisc.ru

MD, Ph.D., DSci., Senior researcher of the laboratory of soil chemistry of the Institute of Biology, Ural Branch of Russian Academy of Science, Syktyvkar, 167982, Russian Federation.

e-mail: lodigin@ib.komisc.ru

lodigin@ib.komisc.ruФГБУН Институт биологии Коми НЦ УрО РАНInstitute of Biology, Ural Branch of Russian Academy of Science201820102020977623628Copyright © Безносиков В.А., Лодыгин Е.Д., 20202020Безносиков В.А., Лодыгин Е.Д.Beznosikov V.A., Lodygin E.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/600Материал и методы

Материал и методы. Проведена эколого-геохимическая оценка регионального фона тяжёлых металлов (ТМ) и углеводородов (УВ) в почвах Республики Коми. Исследованы 249 почвенных образцов, отобранных из органогенных горизонтов 15 основных типов и подтипов фоновых почв Усинского и Печорского районов Республики Коми. Количественный химический анализ ТМ в образцах почв проводили атомно-абсорбционным методом: Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Mn на атомно-эмиссионном спектрометре Spectro Ciros с индуктивно-связанной аргоновой плазмой, Hg – с использованием ртутного спектрометра РА-915+ на пиролитической приставке РП-91С. Концентрацию УВ в пробах почв определяли по значению интенсивности флуоресценции гексанового экстракта, измеренной на анализаторе жидкости «Флюорат-02». Установлено, что фоновое содержание ТМ и УВ в почвах определяется особенностями гранулометрического состава почвообразующих пород, а также расположением почв в геохимически автономных и подчинённых ландшафтах.

Результаты

Результаты. Основное количество ТМ и УВ аккумулируется в органогенных горизонтах: наибольшее, как правило, в почвах речных долин (пойменные), на плоских депрессиях, слабодренированных речных увалах и пологих склонах (болотно-подзолистые и подзолы иллювиально-железистые); наименьшее – на водоразделах (подзолы). Дифференциация ТМ и УВ по генетическим горизонтам более выражена в суглинистых автоморфных и менее в песчаных, полугидроморфных и гидроморфных почвах. Для всех почв характерно элювиально-иллювиальное распределение ТМ и УВ в профиле. Выявлены парные корреляционные зависимости между отдельными элементами в почвах, что позволяет судить о сходной направленности биогеохимических процессов при почвообразовании.

Заключение

Заключение. Создана база данных содержания ТМ и УВ в почвах с использованием ГИС-технологий, и на её основе составлены соответствующие карты распределения исследованных компонентов. Результаты исследований легли в основу Приказа Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми от 25 ноября 2009 г. № 529 «Об установлении нормативов фонового содержания химических элементов и углеводородов в почвах Республики Коми».

There was executed the ecological and geochemical assessment of the regional background of heavy metals (HM) and hydrocarbons in the soils of the Komi Republic. There were examined 249 soil samples taken from 15 organic horizons of the main types and subtypes of background soils from Usinsk and Pechora districts of the Komi Republic. The quantitative chemical analysis of HM in the soil samples was carried out by atomic absorption method: Cu, Pb, Zn, Cd, Ni, Mn — on atomic emission spectrometer Spectro Ciros inductively coupled argon plasma, Hg — using the RA-915+ mercury spectrometer on the pyrolytic prefix RP-91C. The concentration of hydrocarbons in the soil samples was determined by the value of the hexane extract of the fluorescence intensity measured on a liquid analyzer Fluorat-02. Background levels of HM and in the soils were found to be determined by characteristics of the particle size distribution of soil-forming rocks, as well as the arrangement of soil geochemical autonomous and subordinate landscapes. The basic amount of HM and hydrocarbons accumulated in the organic horizons: the largest, as a rule, in the soils of river valleys (flood), on flat depressions, poorly drained river ridges and gentle slopes (bog-podzolic and illuvial-ferruginous); the lowest — in the watersheds (podzols). Differentiation between HM and hydrocarbons in genetic horizons is more pronounced in loamy automorphic and less sandy, semi-hydromorphic and hydromorphic soils. For all soils, there is the typical eluvial-illuvial distribution of HM and hydrocarbons in the profile. The revealed pair correlations between the individual elements in the soils give an indication of the similar orientation of biogeochemical processes in the soil formation. The database of the content of HM and hydrocarbons in soils using GIS technology was created. The research results were the basis for the Order of the Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Komi Republic of November 25, 2009 N 529 «On establishing norms background concentrations of chemical elements and hydrocarbons in the soils of the Komi Republic».

фоновое содержаниепочвыуглеводородытяжёлые металлыbackground contentsoilsheavy metalshydrocarbonsReferencesВосстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем / Под ред. М.А. Глазовской. М.: Наука; 1988.Glazovskoj M.A., ed. Recovery of oil-contaminated soil ecosystems [Vosstanovlenie neftezagrjaznennyh pochvennyh jekosistem]. Moscow: Nauka; 1988. (in Russian)Medvedev V.V., Laktionova T.N. Analysis of the experience of European countries in soil monitoring. Eurasian Soil Science. 2012; 45(1): 90-97. https://doi.org/10.1134/S1064229312010139Medvedev V.V., Laktionova T.N. Analysis of the experience of European countries in soil monitoring. Eurasian Soil Science. 2012; 45(1): 90-97. https://doi.org/10.1134/S1064229312010139Соловых Г.Н., Голинская Л.В., Шустова Н.В. Мониторинг содержания металлов в донных отложениях рек центрального региона Оренбургской области. Гигиена и санитария. 2009; (6): 71-73.Solovykh G.N., Golinskaya L.V., Shustova N.V. Monitoring of the levels of metals in the bottom sediments of rivers in the Central Area of the Orenburg Region. Gigiena i sanitarija. 2009; (6): 71-73. (in Russian)Порядок определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами. М.: Минприроды, Госкомзем; 1993.The procedure for determining the size of the land damage from chemical pollution [Porjadok opredelenija razmerov ushherba ot zagrjaznenija zemel’ himicheskimi veshhestvami]. Moscow: Minprirody, Goskomzem; 1993. (in Russian)Рыбкин В.С., Богданов Н.А., Чуйков Ю.С., Теплая Г.А. Тяжелые металлы как фактор возможных экологически обусловленных заболеваний в Астраханском регионе. Гигиена и санитария. 2014; 93(2): 27-31.Rybkin V.S., Bogdanov N.A., Chuikov Yu.S., Teplaya G.A. Heavy metals as a factor of possible environmentally caused illnesses in the Astrakhan region. Gigiena i sanitarija. 2014; 93(2): 27-31. (in Russian)Алексеев И.И., Абакумов Е.В., Шамилишвили Г.А., Лодыгин Е.Д. Содержание тяжелых металлов и углеводородов в почвах населенных пунктов Ямало-Ненецкого автономного округа. Гигиена и санитария. 2016; 95(9): 818-821. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-9-818-821Alekseev I.I., Abakumov E.V., Shamilishvili G.A., Lodygin E.D. Heavy metals and hydrocarbons content in soils of settlements of the Yamal-Nenets autonomous region. Gigiena i sanitarija. 2016; 95(9): 818-821. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2016-95-9-818-821 (in Russian)ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. М.; 2006.GN 2.1.7.2041-06. Maximum permissible concentration (MPC) of chemicals in the soil [Predel’no dopustimye koncentracii (PDK) himicheskih veshhestv v pochve]. Moscow; 2006. (in Russian)ГН 2.1.7.2511-09. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М.; 2009.GN 2.1.7.2511-09. Approximately permissible concentration (APC) of chemicals in the soil [Orientirovochno dopustimye koncentracii (ODK) himicheskih veshhestv v pochve]. Moscow; 2009. (in Russian)СанПиН 2.1.7.1287-03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 16.03.2003, введены 15.06.2003, изменения от 01.07.2007. М.: ФГУП ЦПП; 2007.SanPiN 2.1.7.1287-03. Sanitary requirements to the quality of the soil [Sanitarno-jepidemiologicheskie trebovanija k kachestvu pochvy]. Utverzhdeny Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom Rossijskoj Federacii 16.03.2003, vvedeny 15.06.2003, izmenenija ot 01.07.2007. Moscow: FGUP CPP; 2007. (in Russian)Методические рекомендации по выявлению деградированных и загрязненных земель. М.: Минприроды, Госкомзем, Минсельхозпрод; 1995.Guidelines to identify degraded and contaminated land [Metodicheskie rekomendacii po vyjavleniju degradirovannyh i zagrjaznennyh zemel’]. Moscow: Minprirody, Goskomzem, Minsel’hozprod; 1995. (in Russian)СТП 5753490-012-89. Стандарт «Сургутнефтегаз». Сургут; 1989.STP 5753490-012-89. («Surgutneftegaz» Standard [Standart «Surgutneftegaz»]. Surgut; 1989. (in Russian)Постановление Правительства Республики Коми № 268 от 20.11.2007. О нормативах допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Республики Коми. Сыктывкар; 2007.Komi Republic Government Resolution N 268 from 20.11.2007. On rates of permissible residual oil content and its transformation products in the soil after the remediation and other recovery operations in the Komi Republic [Postanovlenie Pravitel’stva Respubliki Komi № 268 ot 20.11.2007. O normativah dopustimogo ostatochnogo soderzhanija nefti i produktov ee transformacii v pochvah posle provedenija rekul’tivacionnyh i inyh vosstanovitel’nyh rabot na territorii Respubliki Komi]. Syktyvkar; 2007. (in Russian)Государственная почвенная карта СССР. Масштаб 1:1000000. Лист Q-40. Печора. Составители И.В. Забоева, И.В. Игнатенко, В.А. Попов, В.Г. Казаков. М.: АН СССР; 1987.State the soil map of the USSR [Gosudarstvennaja pochvennaja karta SSSR]. Masshtab 1:1000000. List Q-40. Pechora / Sostaviteli I.V. Zaboeva, I.V. Ignatenko, V.A. Popov, V.G. Kazakov. Moscow: AN SSSR; 1987. (in Russian)РД 52.18.191-89. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой доли кислоторастворимых форм металлов (меди, свинца, цинка, никеля, кадмия) в пробах почв атомно-абсорбционным методом. М.: Государственный комитет СССР по гидрометеорологии; 1990.RD 52.18.191-89. Methodical instructions. Methods of measurement of the mass fraction of acid-soluble forms of metals (copper, lead, zinc, nickel, cadmium) in soil samples by atomic absorption spectrometry [Metodicheskie ukazanija. Metodika vypolnenija izmerenij massovoj doli kislotorastvorimyh form metallov (medi, svinca, cinka, nikelja, kadmija) v probah pochv atomno-absorbcionnym metodom]. Moscow: Gosudarstvennyj komitet SSSR po gidrometeorologii; 1990. (in Russian)ПНД Ф 16.1:2.23-2000. Методика выполнения измерений массовой концентрации общей ртути в пробах почв и грунтов на анализаторе ртути РА-915+ с приставкой РП-91С. М.; 2005.PND F 16.1:2.23-2000. Methods of measurement of the mass concentration of total mercury in samples of soils mercury analyzer RA-915+ with the prefix RP-91S [Metodika vypolnenija izmerenij massovoj koncentracii obshhej rtuti v probah pochv i gruntov na analizatore rtuti RA-915+ s pristavkoj RP-91S]. Moscow; 2005. (in Russian)ПНД Ф 16.1:2.21-98. Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений массовой доли нефтепродуктов в пробах почв и грунтов флуориметрическим методом с использованием анализатора жидкости «Флюорат-02». М.; 2007.PND F 16.1:2.21-98. Quantitative chemical analysis of soils. Methods of measurement of the mass fraction of petroleum products in the soil and soil samples fluorimetric method using «Fluorat-02» fluid analyzer [Kolichestvennyj himicheskij analiz pochv. Metodika vypolnenija izmerenij massovoj doli nefteproduktov v probah pochv i gruntov fluorimetricheskim metodom s ispol’zovaniem analizatora zhidkosti «Fljuorat-02»]. Moscow; 2007. (in Russian)Zhu J., Wang Q., Yu H., Li M., He N. Heavy metal deposition through rainfall in Chinese natural terrestrial ecosystems: Evidences from national-scale network monitoring. Chemosphere. 2016; 164: 128-133. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.08.105Zhu J., Wang Q., Yu H., Li M., He N. Heavy metal deposition through rainfall in Chinese natural terrestrial ecosystems: Evidences from national-scale network monitoring. Chemosphere. 2016; 164: 128-133. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.08.105Приказ Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Коми от 25 ноября 2009 г. № 529 «Об установлении нормативов фонового содержания химических элементов и углеводородов в почвах Республики Коми». Ведомости нормативных актов органов государственной власти Республики Коми. 2009; (46): 87-93.Order of the Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Komi Republic of November 25, 2009 N 529 «On establishing norms background concentrations of chemical elements and hydrocarbons in the soils of the Komi Republic». Vedomosti normativnyh aktov organov gosudarstvennoj vlasti Respubliki Komi. 2009; (46): 87-93. (in Russian)МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест. Методические указания. Утверждены Главным государственным санитарным врачом РФ 7.02.1999, введены 5.04.1999. М.: Информационно-издательский центр Минздрава России; 2008.MU 2.1.7.730-99. Hygienic assessment of soil quality residential areas. Methodical instructions [Gigienicheskaja ocenka kachestva pochvy naselennyh mest. Metodicheskie ukazanija]. Utverzhdeny Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom RF 7.02.1999, vvedeny 5.04.1999. Moscow: Informacionno-izdatel’skij centr Minzdrava Rossii; 2008. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.